【技术实现步骤摘要】
一种智能反馈穿刺针执持器
本专利技术涉及医疗器械设备的
,尤其是指一种智能反馈穿刺针执持器。
技术介绍
目前,穿刺机器人技术较为成熟,可极大的简化医务人员的工作流程。其中,利用光学导航系统实现穿刺机器人的术前影像规划、术中实时导航、靶区的精准定位等信息医疗技术,能够有效提高穿刺手术成功率、缩短手术时间和降低医生负担;但是,常见穿刺手术过程中人体内部组织或器官实时不断的蠕动,即在目标靶点有运动的情况下,基于光学引导的穿刺机器人凭借单纯的光学跟踪控制很难命中靶点;此外,穿刺针本身过长容易发生弹性形变,而单纯的光学跟踪系统仅能够根据安装在机器人末端附近的光学标记点判断、调整机器人位姿,而无法根据刺入人体的穿刺针与周围组织的相互作用力来补偿、调整机器人位姿,因此穿刺针在人体内部的穿刺行进轨迹仅根据光学的反馈信息并不能得到精准的规划与控制;这就导致了在穿刺过程中穿刺轨迹极易严重偏离计划轨迹,进而穿刺针与周围组织相互作用力过大,刺入人体与裸露体外的穿刺针体间弹性形变严重,最终出现人体隔膜或器官被穿刺针撕裂等严重后果。
技术实现思路
本专利技术目的在于为穿刺机器人提供关于穿刺针的力觉信息反馈,提出了一种智能反馈穿刺针执持器,具有针体受力信息采集功能、穿刺针夹持与推进功能、且可被光学定位仪追踪的特点,用于穿刺机器人在穿刺手术中及时向控制中心反馈穿刺针受力信息以及进针深度信息,为穿刺机器人的位姿补偿调整提供依据。为实现上述目的,本专利技术所提供的技术方案为:一种智能反馈穿刺针执持器,包括安装架、直线滑 ...
【技术保护点】
1.一种智能反馈穿刺针执持器,其特征在于:包括安装架、直线滑动模组、形变力采集装置和穿刺力采集装置;所述直线滑动模组垂直安装于安装架中,其滑块能够上下滑动,所述形变力采集装置固定于安装架上,所述穿刺力采集装置固定于滑块上,并位于形变力采集装置上方,其能够跟随滑块上下滑动;所述形变力采集装置包括第一三维力传感器、第一偏心压把夹具和第一连接构件,所述第一连接构件固定于安装架上,所述第一三维力传感器和第一偏心压把夹具安装在第一连接构件上,所述第一偏心压把夹具的夹嘴处形成有供穿刺针通过的第一槽孔,所述第一槽孔直径大于穿刺针直径,并由第一三维力传感器采集穿刺过程中穿刺针弹性形变所引起的受力;所述穿刺力采集装置包括第二三维力传感器、第二偏心压把夹具和第二连接构件,所述第二连接构件固定于滑块上,所述第二三维力传感器和第二偏心压把夹具安装在第二连接构件上,所述第二偏心压把夹具的夹嘴处形成有用于夹紧穿刺针的第二槽孔,所述第二槽孔与第一槽孔位于同一轴线上,且所述第二槽孔直径小于穿刺针直径,并由第二三维力传感器采集穿刺针穿刺方向的受力。/n
【技术特征摘要】
1.一种智能反馈穿刺针执持器,其特征在于:包括安装架、直线滑动模组、形变力采集装置和穿刺力采集装置;所述直线滑动模组垂直安装于安装架中,其滑块能够上下滑动,所述形变力采集装置固定于安装架上,所述穿刺力采集装置固定于滑块上,并位于形变力采集装置上方,其能够跟随滑块上下滑动;所述形变力采集装置包括第一三维力传感器、第一偏心压把夹具和第一连接构件,所述第一连接构件固定于安装架上,所述第一三维力传感器和第一偏心压把夹具安装在第一连接构件上,所述第一偏心压把夹具的夹嘴处形成有供穿刺针通过的第一槽孔,所述第一槽孔直径大于穿刺针直径,并由第一三维力传感器采集穿刺过程中穿刺针弹性形变所引起的受力;所述穿刺力采集装置包括第二三维力传感器、第二偏心压把夹具和第二连接构件,所述第二连接构件固定于滑块上,所述第二三维力传感器和第二偏心压把夹具安装在第二连接构件上,所述第二偏心压把夹具的夹嘴处形成有用于夹紧穿刺针的第二槽孔,所述第二槽孔与第一槽孔位于同一轴线上,且所述第二槽孔直径小于穿刺针直径,并由第二三维力传感器采集穿刺针穿刺方向的受力。
2.根据权利要求1所述的一种智能反馈穿刺针执持器,其特征在于:还包括主控电路板和光学定位装置,所述主控电路板安装于直线滑动模组的一侧,用于负责直线滑动模组的驱动和三维力传感器的信息采集以及所采集力信息的无线收发,所述光学定位装置包括第一光学标记架和第二光学标记架,所述第一光学标记架固定于安装架上,所述第二光学标记架固定于第二连接构件上,能够跟随直线滑动模组的滑块上下滑动,在穿刺过程中,第一光学标记架和第二光学标记架之间的相对位移数据会被远程的光学定位仪记录并发送给控制中心。
3.根据权利要求2所述的一种智能反馈穿刺针执持器,其特征在于:所述主控电路板集成有A/D转换电路、数据处理模块和无线传输模块,所述第一、二三维力传感器采集到的三维力模拟量信号经A/D转换电路做信号转...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨荣骞,鲍凯扬,郑凌翔,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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